초록 ▼

1차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 최적화 및 자동화 기반기술 개발’을 목표로 수행하였고, 2차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정 개발 및 효율평가’를 목표로 수행하였으며, 3차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정의 현장적용 및 상품화’를 목표로 수행하였다. 이에 따른 연구개발의 주요내용 및 범위는 다음과 같다.

1. 국내외 기술개발 현황조사
가. 고도정수기술 연구개발 현황
나. 고도정수처리시설 도입 및 운전현황
다. 오존/AOP 및 활성탄공정 자동화 현황

1차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 최적화 및 자동화 기반기술 개발’을 목표로 수행하였고, 2차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정 개발 및 효율평가’를 목표로 수행하였으며, 3차년도 연구는 ‘오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정의 현장적용 및 상품화’를 목표로 수행하였다. 이에 따른 연구개발의 주요내용 및 범위는 다음과 같다.

1. 국내외 기술개발 현황조사
가. 고도정수기술 연구개발 현황
나. 고도정수처리시설 도입 및 운전현황
다. 오존/AOP 및 활성탄공정 자동화 현황

2. 오존/AOP 및 활성탄공정의 자동화기술 개발 방향
가. 오존/AOP 및 활성탄공정의 자동화기술 개발 방향 도출
나. 오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정 구축 현황
다. 적용가능 오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정 도출

3. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 운영 최적화
가. 한강수계 유입원수 특성 분석
나. 미량유기물질의 처리특성 및 최적화
다. 소독 및 산화부산물질 제어 운전조건 최적화
라. 맛·냄새물질 제어 최적화
마. 내분비계 장애물질 제어 최적화
바. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 운전조건 최적화
사. 기존정수공정과 활성탄공정의 통합운전관리 최적화

4. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 자동제어기법 개발
가. ID 자동제어기법 개발
나. kCT 자동제어기법 개발
다. CT 자동제어기법 개발
라. TOC 자동제어기법 개발
마. AOP 자동제어기법 개발
바. 활성탄 역세척공정 자동제어기법 개발
사. 활성탄 재생시기 의사결정기법 개발

5. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 유지관리 전문가시스템 개발
가. 오존/AOP공정 자동제어 전문가시스템 개발
나. 활성탄공정 자동제어 전문가시스템 개발
다. 수질자동분석 전문가시스템 개발
라. 기존정수공정 및 고도정수공정의 전문가시스템 연계방안

Abstract ▼

Followings are the contents of this research :
1. Survey of the domestic and foreign advanced water treatment technologies
1.1 State of the arts for the advanced water treatment
1.2 Status of the installation and operation of advanced water treatment
1.3 Status of the automation of

Followings are the contents of this research :
1. Survey of the domestic and foreign advanced water treatment technologies
1.1 State of the arts for the advanced water treatment
1.2 Status of the installation and operation of advanced water treatment
1.3 Status of the automation of ozone/AOP and activated carbon process

2. Development of the automation for ozone/AOP and activated carbon process
2.1 Development direction of the automation for ozone/AOP and activated carbon process
2.2 Status of installation of the automation for ozone/AOP and activated carbon process
2.3 Evaluation of applicable innovative automation of ozone/AOP activated carbon process

3. Optimization for ozone/AOP and activated carbon process operation
3.1 Characterization of Han river water quality
3.2 Analysis of trace organic pollutants affecting ozone/AOP and activated carbon process
3.3 Optimization of operating condition for disinfection by-products (DBPs)
3.4 Optimization of control technique for taste and odor compounds
3.5 Optimization of control technique for endocrine disrupters
3.6 Optimization of operation condition for Ozone/AOP and activated carbon process
3.7 Optimization of integrated O & M system for the combination of conventional water treatment systems(CWTS) and activated carbon process

4. Development of automatic control technique for ozone/AOP and activated carbon process
4.1 Development of ID automatic control technique
4.2 Development of kCT automatic control technique
4.3 Development of CT automatic control technique
4.4 Development of TOC automatic control technique
4.5 Development of AOP automatic control technique
4.6 Development of automatic control technique for activated carbon back-washing
4.7 Development of decision-making system for activated carbon regeneration

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...29
• 제 1 절. 연구필요성 및 목적...31
• 제 2 절. 연구내용 및 범위...35
• 제 3 절. 연구 방법...37
• 제 4 절. 보고서의 구성...39
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...41
• 제 1 절. 고도정수기술개발 현황...43
• 1. 국내...43
• 2. 국외...46
• 제 2 절. 고도정수처리시설 도입 및 운전현황...49
• 1. 국내외 고도정수처리시설 도입현황...49
• 가. 국내...49
• 나. 외국...54
• 2. 오존처리시설...57
• 가. 국내...57
• 나. 외국...72
• 3. 활성탄공정...88
• 가. 국내...88
• 나. 외국...96
• 4. 막여과공정...99
• 5. 기존정수공정 및 고도정수공정의 연계방안...104
• 제 3 절. 오존/AOP 및 활성탄공정 자동화 현황...112
• 1. 오존/AOP공정...112
• 가. 국내 현황...112
• 나. 외국의 수동 및 자동운전...130
• 2. 활성탄 공정...133
• 3. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정...135
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과...137
• 제 1 절. 오존/AOP 및 활성탄공정의 자동화기술 개발 방향...139
• 1. 고도정수 자동화기술 개발 방향...139
• 가. 오존/AOP공정...141
• 나. 활성탄공정...142
• 다. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정...143
• 2. 오존/AOP 및 활성탄 자동화 실증플랜트 구축...144
• 가. 단계별 실증플랜트 자동화...144
• 나. 고도정수 실증플랜트 자동화시설 구성...151
• 다. 실시간 수질자동분석시스템...163
• 라. 오존/AOP공정 자동제어시스템...170
• 3. 개발가능 오존/AOP 및 활성탄 자동정수시스템 도출...195
• 가. 오존/AOP 및 활성탄공정의 자동화인자...195
• 나. 적용가능 오존/AOP 및 활성탄 자동정수시스템...203
• 다. 오존/AOP 및 활성탄 자동수정시스템 Prototype...217
• 제 2 절. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 운영 최적화...221
• 1. 한강수계 유입원수 특성 분석...221
• 가. PD원수...221
• 나. PN원수...250
• 다. PD, PN원수 특성 비교...274
• 2. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 운전...276
• 가. 고도정수 실증플랜트 구성...277
• 나. 실험운전 조건 및 방법...278
• 3. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정에 의한 미량유기 물질 처리특성...280
• 가. TOC/DOC의 처리특성...280
• 나. 오존산화에 의한 NOM 처리특성...286
• 다. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 BDOC 거동...290
• 라. Broad Spectrum 변화특성...296
• 마. 결과분석 및 고찰...305
• 4. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정에서의 소독 및 산화 부산물질 제어 및 최적화...306
• 가. THMs/THMFP 제어 최적화...306
• 나. TOXs/TOXFP 제어 최적화...319
• 다. Bromate 제어 최적화...338
• 라. Haloacetic acid 제어 최적화...372
• 마. Aldehydes 제어 최적화...380
• 바. 결과분석 및 고찰...392
• 5. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정에 의한 맛ㆍ냄새물질 제어기법 최적화...395
• 가. 실험내용 및 방법...396
• 나. 맛ㆍ냄새물질 제거 최적화...400
• 다. 결과분석 및 고찰...412
• 6. 오존 및 활성탄 조합 정수공정에 의한 내분비계 장애물질 제어기법 최적화...413
• 가. 처리대상물질의 특성...416
• 나. 유기염소계와 유기인계 농약8
• 라. 내분비계 장애물질 제거 최적화...420
• 마. 결과분석 및 고찰...423
• 7. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 운전조건 최적화...425
• 가. 조합 정수공정의 최적운전 지표인자 선정...425
• 나. 조합 정수공정의 최적 운전조건 도출...426
• 다. 결과분석 및 고찰...469
• 8. 기존정수공정과 활성탄공정의 통합운전관리에 의한 최적화...470
• 가. 실험 내용 및 방법...470
• 나. 기존공정 여과수 및 활성탄 처리수의 수질 비교분석 결과...475
• 다. 기존응집공정과 고도응집공정의 제거효율 비교 결과...483
• 라. 결과분석 및 고찰...499
• 제 3 절. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 자동 제어기술 개발...501
• 1. 전오존공정 자동제어기술 개발...502
• 가. 기술개발 배경...502
• 나. ID를 이용한 전오존 자동제어기술 개발...511
• 다. 주입오존농도 일정제어기법 자동화...539
• 라. 결과분석 및 고찰...542
• 2. 후오존/AOP공정 자동제어기술 개발...544
• 가. 기술개발 배경...544
• 나. kCT를 이용한 자동제어기술 개발...548
• 다. CT를 이용한 자동제어기술 개발...572
• 라. TOC를 이용한 자동제어기술 개발...579
• 마. AOP공정 자동제어기술 개발...586
• 바. 오존/AOP공정 제어기법별 특성 비교...597
• 사. 결과분석 및 고찰...603
• 3. 활성탄공정 자동제어기술 개발...604
• 가. 기술개발 배경...604
• 나. 활성탄 역세척 자동제어기술 개발...606
• 다. 재생시기 의사결정기술 개발...623
• 라. 활성탄공정 자동제어시스템 개발...676
• 제 4 절. 오존/AOP 및 활성탄 조합 정수공정의 유지 관리 전문가시스템 개발...679
• 1. 전문가시스템 개요...680
• 2. 오존/AOP공정 자동제어 전문가시스템 개발...684
• 가. 오존주입 자동제어시스템...684
• 나. AOP공정 자동제어시스템...715
• 다. 산화부산물질 자동제어시스템...717
• 3. 활성탄공정 자동제어 전문가시스템 개발...718
• 가. 역세척 의사결정시스템...718
• 나. 활성탄 재생시기 의사결정시스템...719
• 4. 수질자동분석 전문가시스템 개발...722
• 5. 기존정수공정 및 고도정수공정의 자동제어 전문가시스템 연계방안...724
• 제 5 절. 오존/AOP공정 자동제어시스템 실용성 평가...725
• 1. 오존/AOP공정 자동제어기법 개요...725
• 가. 전오존공정...725
• 나. 후오존공정...726
• 다. AOP공정...727
• 2. ID 자동제어시스템...728
• 가. ID 자동제어시스템 개요...728
• 나. ID 자동제어시스템 운전특성...729
• 다. ID 자동제어시스템 운전효율 분석...731
• 라. ID 자동제어시스템 실용성 평가...738
• 3. kCT 자동제어시스템...739
• 가. kCT 자동제어시스템 개요...739
• 나. kCT 자동제어시스템 운전특성...740
• 다. kCT 자동제어시스템 운전효율 분석...747
• 라. kCT 자동제어시스템 실용성 평가...755
• 4. CT 자동제어시스템...756
• 가. CT 자동제어시스템 개요...756
• 나. CT 자동제어시스템 운전특성...760
• 다. CT 자동제어시스템 운전효율 분석...766
• 라. CT 자동제어시스템 실용성 평가...770
• 5. TOC 자동제어시스템...771
• 가. TOC 자동제어시스템 개요...771
• 나. TOC 자동제어시스템 운전특성...772
• 다. TOC 자동제어시스템 운전효율 분석...774
• 라. TOC 자동제어시스템 실용성 평가...776
• 6. 주입오존농도 자동제어시스템...777
• 가. 주입오존농도 자동제어시스템 개요...777
• 나. 주입오존농도 자동제어시스템 운전특성...777
• 다. 주입오존농도오존농도 자동제어시스템 실용성 평가...781
• 7. AOP 자동제어시스템...782
• 가. AOP 자동제어시스템 개요...782
• 나. AOP 자동제어시스템 운전특성...783
• 다. AOP 자동제어시스템 운전효율 분석...785
• 라. AOP 자동제어시스템 실용성 평가...790
• 8. 오존/AOP공정 자동제어시스템별 실용성 비교...791
• 가. 자동제어시스템별 운전특성 비교...791
• 나. 자동제어시스템별 처리효율 비교...793
• 다. 오존/AOP공정 최적 자동제어시스템 도출...799
• 9. 오존/AOP공정의 현장적용을 위한 설계, 제어기술 개발...802
• 가. 기술개발 배경...802
• 나. 이론적 고찰...803
• 다. 실험내용 및 방법...824
• 라. kc 자동측정장치를 이용한 오존/AOP공정 제어기법 개발...830
• 마. 잔류과산화수소 자동측정장치를 이용한 오존/AOP 산화능 최적화 및 제어기법 개발...857
• 바. 오존/AOP공정의 현장적용을 위한 설계기술 개발...872
• 사. 결과분석 및 고찰...883
• 제 6 절. 활성탄공정 자동제어시스템 실용성 평가...886
• 1. 활성탄공정 자동제어기법 개요...886
• 가. 재생시기 의사결정기법...886
• 나. 활성탄 자동정수공정 통합운전관리기법...887
• 2. 활성탄 재생시기 의사결정시스템...889
• 가. 재생시기 의사결정시스템 운전특성...889
• 나. 재생시기 의사결정시스템 실용성 평가...893
• 3. 활성탄 자동정수공정 통합운전관리시스템...894
• 가. 통합운전관리시스템 운전특성...894
• 나. 통합운전관리시스템의 실용성 평가...912
• 제 7 절. 오존/AOP 및 활성탄 자동정수공정 효율 평가...913
• 1. 자동정수공정 운전효율 평가...913
• 가. 자동정수공정 운전효율 평가방법...913
• 나. 자동정수공정 효율 평가...915
• 2. 자동정수공정 비용편익분석...972
• 가. 시설비...972
• 나. 유지관리비...976
• 다. 자동정수공정 구축 전후의 총비용 비교...979
• 제 8 절. 결론...980
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...1013
• 제 1 절. 연구개발 목표의 달성도...1015
• 제 2 절. 관련분야 기술발전 기여도...1017
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...1019
• 제 6 장. 참고문헌...1025
• 부록...1059
• I. ACU(Automatic Ozone/AOP Control Unit) 매뉴얼...1061
• II. 자동화공정 유입원수의 수질특성...1169